Teknik muliggør udskrivning og omskrivning af farvebilleder

En kemisk proces, der gør det muligt at udskrive farvebilleder på specialcoatet papir og derefter slette, så forskellige billeder kan udskrives på det samme papir, er udviklet af forskere ved Rice, Yonsei og Korea universiteter.

Forskerne forklarer teknikken i et papir, der vil blive offentliggjort i tidsskriftet 4. august Avancerede materialer , som vil vise billeder trykt med denne proces på omslaget.

Teknikken gør brug af strukturelle farver, som har andre egenskaber end de blækfarvestoffer, der bruges til standardudskrivning. Standardfarverne absorberer alle spektrets farver undtagen den farve, der er synlig for øjet, såsom rød eller blå, og farverne falmer med tiden. Strukturelle farver bestemmes af de selektive refleksioner af bestemte farver i bestemte vinkler. De er lavet af endimensionelle stakke af lagdelte polymerer, kaldes blokcopolymerer.

"Copolymerer er bløde, strækbar og deformerbar, "sagde Ned Thomas, Rices Ernest Dell Slagter Professor i teknik og professor i materialevidenskab og nanoengineering, af kemisk og biomolekylær teknik og af kemi. "Du kan svulme eller krympe dem og ændre deres form og dimensioner, som vil påvirke hvilken farve de afspejler. "

Thomas sagde, at en af ​​hans tidligere ph.d. studerende på MIT, Cheolmin Park, der nu er professor ved Yonsei University, ønskede at samarbejde om at udvikle printbare og omskrivbare copolymer strukturelle farver.

Forskerne fandt ud af, at de kunne bruge en enkelt, farveløs, vandbaseret blæk baseret på ammoniumpersulfat (APS) for at kontrollere, hvordan copolymererne tværbinder forskellige steder, som påvirker deres efterfølgende tykkelse og dermed de strukturelle farver, der reflekteres. APS stopper hævelsen af ​​copolymererne, og det tynde lag afspejler blåt. Ethanol blev brugt til at fortykke copolymererne, som afspejlede rødt. Ved at påføre forskellige mængder ethanol og APS på papir, der er belagt med copolymerer, forskerne var i stand til at kontrollere hævelse og krympning af molekylerne og generere de farver og mønstre, der er nødvendige for at skabe et billede. Store mængder APS stoppede al hævelse, hvilket resulterede i sorte billeder, fordi der ikke var nogen refleksion.

Forskerne opdagede også, at påføring af hydrogenbromid på papiret fjernede eller slettede APS, så refleksionerne blev neutraliseret, som "nulstiller" systemet, så papiret kunne bruges igen. De udskrev og slettede billeder mere end 50 gange på papiret, med en opløsning, der ligner en kommerciel inkjetprinter på kontoret.

Thomas sagde, at der vil være behov for forbedringer, før denne teknik er kommercielt levedygtig. Fordi ethanol fordamper, de reflekterende mønstre forsvinder, så forskerne leder efter et stof, der er mindre flygtigt og vil bevare farverne på ubestemt tid. De skal også finde et alternativ til brintbromid, som er giftig og ikke miljøvenlig.

Thomas mener, at teknikken har potentiale til at være omkostningseffektiv, fordi den kun kræver et blæk-APS-og en modificeret inkjetprinter, der bruger papir overtrukket med copolymerer, som burde koste "øre pr. ark, "sagde han." Dette kan være virkelig nyttigt, når du vil omkonfigurere, omfarve og omforme meddelelser på skilte eller tøj. "